Розвиток ділянки електричної мережі 220 кВ із дослідженням режимів та вибором електрообладнання підстанції «Борислав-220»
Автор: Дорожівський Олег Григорійович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка
Інститут: Інститут енергетики та систем керування
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2024-2025 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: Відповідно до поставленого завдання на виконання МКР передбачається розвиток ділянки електричної мережі 220 кВ, який вимагає дослідити її режими роботи та вибрати електрообладнання для підстанції «Борислав-220». Для виконання роботи задано ділянку схеми електричної мережі, яка містить вже діючі підстанції «Стрий», «Воловець», «Мукачево». Навантаження ПС «Борислав» - 150 МВА, відносне завантаження середньї сторони 69%, низької сторони – 31% Час використання максимального навантаження Тнб = 5300 год. Коефіцієнт мінімального навантаження Кмін = 0,6. Об’єкт дослідження - фрагмент діючої електричної мережі 220 кВ з підстанціями «Стрий», «Воловець», «Мукачево», «Південна», «Борислав» та повітряними лініями «Стрий-Бурштинська ТЕС», «Стрий - Борислав», «Стрий - Мукачево», «Воловець – ЛЕП Стрий - Мукачево». Предмет дослідження - схема розвитку ділянки електричної мережі 220 кВ з підстанцією «Борислав-220» та аналіз її усталених експлуатаційних режимів та вибором основного силового електроустаткування. Мета роботи – розробити оптимвльну схему розвитку ділянки електричної мережі 220 кВ із побудової нової підстанції «Борислав-220», вибрати її основне силове електрообладнання, вибрати проводи повітряних ліній та виконати аналіз режимів розробленої схеми електричної мережі. Для вирішення завдання розвитку електромережі 220 було створено три можливі, логічно прийнятні і конкурентноздатні конфігурації схем розвитку електричної мережі, Під час формування перспективних конфігурацій мережі враховано передбачуваного географічного розташування підстанцій «Стрий», «Воловець», «Мукачево», «Південна», «Борислав» та вимог і рекомендацій, наведених у [1-2]. Під час розроблення конфігурацій схем розвитку мережі з підстанцією «Борислав» для покращення передачі електроенергії розглянуто такі варіанти побудови нових ліній: «Стрий-Борислав» довжиною 37,1 км, «Воловець-Борислав» довжиною 68,25 км, «Бурштинська ТЕС-Борислав» довжиною 87,5 км. Відповідно до розрахункової потужності для автотрансформатора ПС «Борислав» з довідникових даних з [3] вибираємо автотрансформатор АТДЦТН-125000/220/110/35. Щоб обрати оптимальну конфігурацію схеми розвитку мережі виконуємо попередні розрахунки для основного розрахункового експлуатаційного режиму – режиму максимального навантаження, а далі здійснюємо техніко-економічне порівняння використовуючи метод зведених витрат [3]. Розрахунки виконано за допомогою сучасного та потужного комп’ютерного комплексу ДАКАР [4]. Втрати активної потужності для першої конфігурації схеми мережі - ?Pconst=1,527 МВт, ?Pvar=14,794 МВт; для другої конфігурації схеми мережі - ?Pconst=1,613 МВт, ?Pvar=16,027 МВт; для третьої конфігурації схеми мережі - ?Pconst=1,768 МВт, ?Pvar=12,873 МВт. На підставі проведених попередніх досліджень розроблених конфігурацій схем розвитку встановлено, що найкращою з точки зору техніко-економічних показників є перша конфігурація схеми, котра передбачає добудову одного кола лінії «Стрий - Борислав» та застосування на розподільній установці 220 кВ підстанції «Борислав» схеми «Два блоки лінія-трансформатор з вимикачами та неавтоматичною перемичкою з боку ліній» [5, 6]. Використовуючи цифровий комплекс «ДАКАР» створено цифрову модель обраної конфігурації схеми розвитку досліджено нормальні та післяаварійні усталені режими за максимального і мінімального навантаження підстанцій. Однак, за результатами дослідження післяаварійних режимів цієї конфігурації мережі було встановлено, що відключення найбільш завантаженої лінії «Стрий - Бурштинська ТЕС» струм по лінії перевищує допустиме значення, тому першу конфігурацію схеми відкидаємо. Подальші дослідження проводимо для третьої конфігурації схеми. Дослідження основних робочих режимів третьої конфігурації схеми мережі показали, що розроблена схема електричної мережі дозволить забезпечити її належне функціонування. На підставі одержаних результатів вибору проводів для ліній 220 кВ, силових автотрансформаторів, найбільших розрахункових струмів під час нормальних експлуатаційних режимів та аварійних режимів, спричинених однофазними чи трифазними короткими замиканнями здійснено вибір та перевірку щодо умов функціонування усього основного електрообладнання на підстанції «Борислав» [5, 6]. Струми короткого замикання потрібні для вибору електрообладнання підстанції «Борислав» (електричних апаратів, шин, струмопроводів тощо). Мережа 220 кВ працює з глухо-заземленою нейтраллю - струми однофазного КЗ можуть бути більші ніж струми трифазного КЗ. Тому розраховуємо значення струмів однофазного та трифазного короткого замикання у колах струмопроводів високої та середньої напруги підстанції «Борислав». Для підстанції 220/110/35 «Борислав» на основі результатів попереднього вибору схем електричних з’єднань розподільних установок окремих класів напруг та розрахунків із вибору електрообладнання розроблено головну схему електричних з’єднань